城市地铁在建设过程中不可避免地穿越地下水丰富的软弱地层,此类地层在列车振动荷载作用下存在着承载能力下降、振陷等潜在风险,可能会对列车的安全运营造成影响。本文从国内外资料调研入手,进一步采用模型试验与数值模拟的手段研究了列车振动荷载作用下富水软弱地层中盾构隧道及周围地层的动力响应特性,重点分析了地下水对隧道结构及地层动力响应的影响规律,探明了列车振动荷载作用下隧道周围土体的孔隙水压力的发展规律。开展的具体工作如下:（1）基于研制的流-固耦合动力试验装置,开展室内模型试验,测试了单点振动荷载作用下富水软弱地层中隧道结构及地层的动力响应。首先引入相干系数分析了模型试验数据的可靠性。分析结果表明,在0～40Hz频域范围内,测试数据可靠度较低;在40-250Hz频率范围内,试验数据受环境干扰较小。（2）采用有限差分软件FLAC3D开展数值模拟研究,计算结果与试验结果吻合度较高,验证了两种研究方法的可靠性。进一步研究了隧道结构及地层在低频段（低于40Hz）的动力响应特性,获得了隧道衬砌的环向应力响应规律,深入探究了单点列车振动荷载下隧道周围土体的超静孔隙水压力的时间发展规律与空间分布规律。结果表明:隧道结构及地层的动力响应在地下水的影响下出现了明显的衰减,尤其是高频段（180Hz～250Hz）的动力响应;隧道结构在激振荷载作用截面处的环向应力响应明显大于其他位置,并伴有应力集中现象（环向180°）,其在地下水的影响下还会出现较为明显的放大效应;周围土体的超静孔隙水压力在列车振动荷载的作用下振荡上升,主要分布在隧道附近区域,以隧道拱脚以下位置外侧最为明显。（3）在探明单点振动荷载作用下隧道结构及地层动力响应的基础上,进一步考虑列车行驶效应,计算了移动列车振动荷载作用下富水软弱地层中隧道结构及地层的动力响应,并从孔隙水压力与加速度两个角度对富水软弱地层中隧道结构与地层的车致振动响应的参数敏感性进行了分析。结果表明,隧道结构及地层的加速度响应在地下水的影响下出现了一定程度的衰减,并分别以两侧拱脚与远处地表衰减最为明显。衬砌结构的环向应力以拱底与拱肩对列车振动最为敏感,环向应力响应的幅值在地下水作用下的增长比例可达66.34%。隧道结构及地层的加速度响应随列车时速减小而降低,峰值加速度的整体差异超过了90%,而管片拼装方式与土体渗透性分别会对隧道结构及地层的加速度响应造成了一定程度的影响,但峰值加速度的平均差异不超过20%。周围土体的超静孔隙水压力受车速影响最为明显,受土体渗透性影响次之,受管片拼装方式影响最弱。